MVR蒸发器应用存在的问题及选择注意事项

７６　２０１７．　０』．２Ｄ．Ｊ７ｖｏ．５　饮料工业　机械装备※　ＭＶＲ蒸发器应用存在的问题及选择注意事项　刘殿宇　，张立军　，蔡永建　（１华禹乳品机械制造有限公司，黑龙江２上海本优机械制造有限公司，上海安达　１５１４００；　２０１５００）　摘要：ＭＶＲ蒸发器是把二次蒸汽全部再压缩作为加热热源，是二次蒸汽全部回收利用的一种蒸发器。近年来在污　水处理及生物化丁上有应用，但也存在一些问题，这些问题主要是生产能力不足；蒸发参数不稳定；　料浓度不稳　定，结垢结焦严重，蒸发效果不佳。该文就此进行阐述。　关键词：ＭＶＲ蒸发器；存在问题；选择；注意事项　Ｉｓｓｕｅｓ　ａｎｄ　Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　Ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＭＶＲ　Ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ　ＬＩＵ　Ｄｉａｎ—ｙｕ　，ＺＨＡＮＧ　Ｌｉ－ｊｕｎ　，ＣＡＩ　Ｙｏｎｇ￣ｉａｎ　（１　Ｈｕａ　Ｙｕ　Ｄａｉｒｙ　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ａｎｄａ　１　５　１４００，Ｃｈｉｎａ；　２　Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｂｅｎｉ　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０　１　５００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＭＶＲ　ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ　ｉｓ　ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ　ｗｈｉｃｈ　ｕｓｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｓｔｅａｍ　ａｓ　ｔｈｅ　ｈｅａｔｉｎｇ　ｓｏｕｒｃｅ　ａｎｄ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ｓｔｅａｍ．Ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，ｔｈｅｒｅ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｂｉｏ．ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ．ｂｕｔ　ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ａｌｓｏ　ｓｏｍｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｔｈｅｓｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ａｒｅ　ｍａｉｎｌｙ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃａｐａｃｉｔｙ．Ｔｈｅ　ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｒｅ　ｕｎｓｔａｂｌｅ；Ｔｈｅ　ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｕｎｓｔａｂｌｅ；ｔｈｅ　ｆｏｕｌｉｎｇ　ｉｓ　ｓｅｒｉｏｕｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ｉｓ　ｎｏｔ　ｇｏｏｄ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｗｉｌｌ　ｄｉｓｃｕｓｓ　ｔｈｅ　ａｂｏｖｅ　ｉｓｓｕｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＭＶＲ　ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ；ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ；ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ　中　分类号：ＴＨ１７　文献标志码：Ａ　文章编号：１００７—７８７ｌ（２０１７）０５—００７６—０２　近几年ＭＶＲ蒸发器在污水处理等行业上有所应用，　热热源，只需要启动设备的一次蒸汽，蒸发参数稳定后　即可停止一次蒸汽供应，以压缩二次蒸汽作为加热热　这种蒸发器是把二次蒸汽全部再压缩作为加热热源，是　二次蒸汽全部回收再利用的蒸发器。这是与ＴＶＲ蒸发　器不同之处。ＴｖＲ蒸发器是把一部分二次蒸汽抽吸压　源。ＭＶＲ蒸发器多用于单效蒸发上，多效蒸发器实际　上是没有意义，主要是因为末效二次蒸汽量少，潜热　大，要将末效二次蒸汽作为一效加热热源，需要提升的　温度较高，需要热焓较大，即便理论上能做到，实际使　用效果也不理想，这在实际生产叶ｌ已经得到证明。ＭＶＲ　缩，作为加热热源，是利用一次蒸汽作为加热的蒸发　器。ＭＶＲ蒸发器在实际应用中，也存在一些问题，这　些问题主要是生产能力不足；蒸发参数不稳定；出料浓　度不稳定，结垢结焦严藿，蒸发效果不佳等，该文就此　进行阐述。　蒸发器主要存在的问题是生产能力不足，蒸发不稳定，　出料浓度的干物质含量不稳定。有的厂家采用双效两个　压缩机同时进行压缩，实际上功率消耗相当惊人，只有　长期连续运行，才能得出效果。『大Ｊ此，除了节能优点　外，还存在许多不足。　１　ＭＶＲ蒸发器的特点及应用中的不足　ＭＶＲ蒸发器的特点是将二次蒸汽全额压缩作为加　收稿Ｕ期：２０１７－０８　３１　作者简介：刘殿宇（１９６２一），男，高级Ｔ：程师，研究方向为乳晶机械，轻化工机械。Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｄｙ６２０５１９＠１６３．ｃｏｒｎ　※机械装备　饮料工业　２０１７，Ｖｏ１．２０，Ｎｏ．５　７７　２　ＭＶＲ蒸发器适应范围　近年来ＭＶＲ蒸发器在污水、生物化工等领域开始　应用。但是，在食品行业并没有得到应用，这主要是因　为物料在蒸发器中停留时间过长，蒸发参数不稳定，蒸　发后料液浓度不稳定，也会导致下道工序不稳定。由于　料液在蒸发器中停留时间过长，特别是对热敏性物料中　有益元素，会引发变质，影响产品质量。因此，这种蒸发　器在食品中应用受到限制。　３选择ＭＶＲ蒸发器应注意事项　选择ＭＶＲ蒸发器应注意以下事项：了解并掌握物　料的特性，掌握随着生产时间的延长，料液在蒸发过程　中，结垢结焦情况和结晶析出情况。掌握料液在蒸发过　程中不同浓度下的沸点升高数值，沸点升高数值是作为　设计及选择蒸汽压缩机的依据。　３．１物料的特性　物料特性要从以下几个方面进行：物料所含的成　分；物料在蒸发过程中是否结垢结焦或伴有结晶析出；　物料在不同温度下的黏度；物料的比热；物料的密度；　物料的沸点升高等。物料的黏度是选择蒸发器类型的依　据，要掌握料液在不同温度、不同浓度时其黏度数值的　变化，比热是计算蒸发器换热面积的重要参数，有些比　热容易查到，而有些料液比较特殊，不是单一物料，混　合型的料液其比热值在缺乏数据情况下可按下式公式进　行估算。公式为：Ｃ＝Ｉ一０．７Ｂ，Ｂ为料液浓度％，并以蒸　发前的料液浓度为计算浓度（不计在蒸发过程中物料比　热的微小变化），料液密度是物料衡算及确定进料管径　的重要参数，关系到料液在管中的流速，相同料液不同　浓度及不同料液的密度都不相同，设计前必须要掌握料　液的密度。　３．２料液沸点升高对蒸发的影响　沸点升高是指在相同温度下，由于溶质存在溶液的　蒸汽压力总是比纯溶剂的低，因此，当液面的压强一定　时，溶液的沸点比纯溶剂高，所高出的温度称为溶液的　沸点升高。　在ＭＶＲ蒸发器设计中，必须掌握料液在不同浓度　下沸点升高的数值，沸点升高数值是计算蒸发器换热面　积的依据，沸点升高数值越大，蒸发器的换热面积也越　大。其次，沸点升高数值也是选择蒸汽压缩机的依据，　沸点升高实际上就是在蒸发过程中，由于溶质的存在比　较难以蒸发，当对料液沸点升高数值不掌握，以此选出　的压缩机提供的热焓就会偏小，导致最终的结果是生产　能力不足。沸点升高一点点都会引起换热面积的较大变　化，沸点升高是无法忽略的，忽略沸点升高，计算出的　蒸发器换热面积要比考虑沸点升高数值小很多，最终会　达不到生产能力，这样的例子在实际生产中比较多见。　３．３结垢结焦的影响　生产一定时间蒸发器都会不同程度的结垢结焦，　ＭＶＲ蒸发器也不例外，一经出现结垢结焦对蒸发的影　响更加明显。这主要是由于加热热源是利用二次蒸汽，　结垢结焦会使传热效果下降，单位时间内的蒸发量降　低，这样可利用的压缩二次蒸汽量减少，因此，对生产　能力影响会更加明显。采用一次蒸汽作为加热热源在结　垢结焦时可适当提高蒸汽压力，而ＭＶＲ蒸发器提高其　热焓值只有靠提高其温度，事实上效果微乎其微。生产　时间隔一定时间要进行清洗，不清洗就会影响蒸发器的　使用性能，由于ＭＶＲ蒸发器的特殊性，不能按时清洗　设备比较常见。这也造成生产能力不稳定的原因之一。　有些料液在生产过程中还伴有结晶。对生产过程中　出现结晶的料液，应该按照结晶蒸发器进行设计，尤其　是分离器、出料泵形式的确定及选择。对出料伴有结晶　析出的泵应选用能够输出料液中含有颗粒的泵，如泥浆　泵等。　４结束语　ＭＶＲ蒸发器在环境工程中的污水处理、化工中废　弃料液的处理有所应用。由于其自身的特点其应用范围　受限，其最大优点是充分利用二次蒸汽作为加热热源，　节省能源，但是在应用过程中还存在很多问题。与利用　一次蒸汽的ＴＶＲ蒸发器，尤其是降膜式蒸发器相比，　差距较大。利用一次蒸汽作为加热热源的降膜式蒸发　器，不但节能，性能稳定，其应用范围也是最为广泛　的，是排在所有蒸发器之首的蒸发器。　参考文献：　［１］夏青，陈常贵．化：【：原理［Ｍ］．天津：天津科学技术出版社，２００５，１．　［２］马晓迅，夏素兰，曾庆荣．化Ｔ原理［Ｍ］．北京：化学工业出版社　２０１０，８．　［３］刘殿宇．降膜式蒸发器设计及应用［Ｍ］．北京：化学Ｔ：业出版社，２０１６　［４］刘殿宇．影响蒸发器使用的几个因素［Ｊ１．发酵科技通讯，２００８，３７（４）　４６－４７．